電子晶片裡面那麼多的電晶體是怎麼安裝生產的?謝謝

2021-05-04 15:23:21 字數 4841 閱讀 2875

1樓:快樂的咯咯

晶片製造的整個過程包括晶片設計、晶片製造、封裝製造、測試等。晶片製造過程特別複雜。首先是晶片設計,根據設計要求,生成「圖案」

1、晶片材料

矽片的成分是矽,矽由石英砂精製而成。矽片經矽元素(99.999%)提純後製成矽棒,成為製造積體電路的石英半導體材料。晶片是晶片製造所需的特定晶片。

晶圓越薄,生產成本就越低,但對工藝的要求就越高。

2、晶圓塗層

矽片塗層具有抗氧化、耐溫的特點,其材料是一種光刻膠。

3、晶圓光刻技術的發展與蝕刻

在晶片(或基板)表面塗上一層光刻膠並乾燥。乾燥的晶片被轉移到光刻機上。通過掩模,光將掩模上的圖案投射到晶圓表面的光刻膠上,實現**和化學發光反應。

**後的晶圓進行二次烘烤,即所謂**後烘烤,烘烤後的光化學反應更為充分。

整個**顯影系統是封閉的,晶片不直接暴露在周圍環境中,以減少環境中有害成分對光刻膠和光化學反應的影響。

這個過程使用對紫外線敏感的化學物質,當暴露在紫外線下時會變軟。通過控制陰影物件的位置可以得到晶片的形狀。矽片上塗有光刻膠,使其在紫外光下溶解。

這時,防晒霜的第一部分可以在紫外線直射下溶解,然後用溶劑洗掉。所以其他的形狀和陰影是一樣的,這個效果正是我們想要的。這樣,我們可以得到我們需要的二氧化矽層。

4、摻雜雜質

相應的p和n半導體是通過向晶圓中注入離子而形成的。具體工藝是從矽片上的裸露區域開始,將其放入化學離子混合物中。這個過程將改變摻雜區的傳導模式,使每個電晶體都能開啟、關閉或攜帶資料。

一個簡單的晶片只能使用一層,但一個複雜的晶片通常有許多層。此時,該過程連續重複,通過開啟視窗可以連線不同的層。

這與多層pcb的製造原理類似。更復雜的晶片可能需要多個二氧化矽層,這可以通過重複光刻和上述過程來實現,以形成三維結構。

5、晶圓試驗

經過上述處理後,晶圓上形成點陣狀晶粒。用針法測試了各晶粒的電學效能。一般來說,每個晶片都有大量的晶粒,組織一次pin測試模式是一個非常複雜的過程,這就要求儘可能批量生產相同規格型號的晶片。

數量越大,相對成本就越低,這也是主流晶片裝置成本低的一個因素。

6、封裝

同一片晶片芯可以有不同的封裝形式,其原因是晶片固定,引腳**,根據需要製作不同的封裝形式。例如:dip、qfp、plcc、qfn等,這主要取決於使用者的應用習慣、應用環境、市場形態等外圍因素。

7、測試、包裝

經過上述過程,晶片生產已經完成。這一步是測試晶片,去除有缺陷的產品,幷包裝。

擴充套件資料:

晶片封裝工藝完成後,必須進行嚴格的測試,以保證產品質量。晶片外觀檢測是積體電路生產中必不可少的重要環節,直接影響到積體電路產品的質量和後續生產環節的順利進行。外觀檢查有三種方法:

1、傳統的手工檢測方法主要依靠目視檢測,手工檢測可靠性低,檢測效率低,勞動強度高,檢測缺陷有遺漏,無法適應批量生產和製造;

2、該方法基於鐳射測量技術的檢測方法,硬體要求高,成本高,故障率高,維護困難;

3、基於機器視覺的檢測方法,由於檢測系統硬體易於整合和實現,檢測速度快,檢測精度高,使用維護相對簡單,因此在晶片外觀檢測領域的應用越來越普遍,這是積體電路晶片外觀檢測的發展趨勢。

2樓:

晶片製作完整過程包括晶片設計、晶片製作、封裝製作、測試等幾個環節,其中晶片製作過程尤為的複雜。首先是晶片設計,根據設計的需求,生成的「圖樣」

1、晶片的原料晶圓

晶圓的成分是矽,矽是由石英沙所精練出來的,晶圓便是矽元素加以純化(99.999%),接著是將這些純矽製成矽晶棒,成為製造積體電路的石英半導體的材料,將其切片就是晶片製作具體所需要的晶圓。晶圓越薄,生產的成本越低,但對工藝就要求的越高。

2、晶圓塗膜

晶圓塗膜能抵抗氧化以及耐溫能力,其材料為光阻的一種。

3、晶圓光刻顯影、蝕刻

在晶圓(或襯底)表面塗上一層光刻膠並烘乾。烘乾後的晶圓被傳送到光刻機裡面。光線透過一個掩模把掩模上的圖形投影在晶圓表面的光刻膠上,實現**,激發光化學反應。

對**後的晶圓進行第二次烘烤,即所謂的**後烘烤,後烘烤是的光化學反應更充分。

最後,把顯影液噴灑到晶圓表面的光刻膠上,對**圖形顯影。顯影后,掩模上的圖形就被存留在了光刻膠上。塗膠、烘烤和顯影都是在勻膠顯影機中完成的,**是在光刻機中完成的。

勻膠顯影機和光刻機一般都是聯機作業的,晶圓通過機械手在各單元和機器之間傳送。

整個**顯影系統是封閉的,晶圓不直接暴露在周圍環境中,以減少環境中有害成分對光刻膠和光化學反應的影響。

該過程使用了對紫外光敏感的化學物質,即遇紫外光則變軟。通過控制遮光物的位置可以得到晶片的外形。在矽晶片塗上光致抗蝕劑,使得其遇紫外光就會溶解。

這時可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了,而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化矽層。

4、摻加雜質

將晶圓中植入離子,生成相應的p、n類半導體。具體工藝為從矽片上暴露的區域開始,放入化學離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區的導電方式,使每個電晶體可以通、斷、或攜帶資料。

簡單的晶片可以只用一層,但複雜的晶片通常有很多層,這時候將該流程不斷的重複,不同層可通過開啟視窗聯接起來。

這一點類似多層pcb板的製作原理。 更為複雜的晶片可能需要多個二氧化矽層,這時候通過重複光刻以及上面流程來實現,形成一個立體的結構。

5、晶圓測試

經過上面的幾道工藝之後,晶圓上就形成了一個個格狀的晶粒。通過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。一般每個晶片的擁有的晶粒數量是龐大的,組織一次針測試模式是非常複雜的過程,這要求了在生產的時候儘量是同等晶片規格構造的型號的大批量的生產。

數量越大相對成本就會越低,這也是為什麼主流晶片器件造價低的一個因素。

6、封裝

將製造完成晶圓固定,繫結引腳,按照需求去製作成各種不同的封裝形式,這就是同種晶片核心可以有不同的封裝形式的原因。比如:dip、qfp、plcc、qfn等等。

這裡主要是由使用者的應用習慣、應用環境、市場形式等外圍因素來決定的。

7、測試、包裝

經過上述工藝流程以後,晶片製作就已經全部完成了,這一步驟是將晶片進行測試、剔除不良品,以及包裝。

擴充套件資料

積體電路(ic)晶片在封裝工序之後,必須要經過嚴格地檢測才能保證產品的質量,晶片外觀檢測是一項必不可少的重要環節,它直接影響到ic產品的質量及後續生產環節的順利進行。外觀檢測的方法有三種:

1、傳統的手工檢測方法,主要靠目測,手工分檢,可靠性不高,檢測效率較低,勞動強度大,檢測缺陷有疏漏,無法適應大批量生產製造;

2、基於鐳射測量技術的檢測方法,該方法對裝置的硬體要求較高,成本相應較高,裝置故障率高,維護較為困難;

3、基於機器視覺的檢測方法,這種方法由於檢測系統硬體易於整合和實現、檢測速度快、檢測精度高,而且使用維護較為簡便,因此,在晶片外觀檢測領域的應用也越來越普遍,是ic晶片外觀檢測的一種發展趨勢。

3樓:匿名使用者

首先需要了解分立式電晶體是怎麼樣的結構。

分立式電晶體其實就是內部一個小半導體晶片,然後微焊接上導線,最後引出再加上外殼導線完成的,電晶體的實際部分是非常微小的半導體晶片。

類似的,電子晶片核心心的也是一塊半導體晶圓,通過半導體蝕刻工藝在晶圓上生成眾多的電晶體單位,然後再通過微點焊金絲的方式將各個引腳電路引出至晶片封裝的管腳,而後封裝起來。現在很多cpu或者顯示卡所說的某某奈米工藝其實就是指的在這裡的蝕刻精度,精度越高整合程度也就可以做到越高。

4樓:匿名使用者

全部是電腦控制完成的``再配合高顯微鏡

"電晶體"和"晶片"都是什麼?

5樓:匿名使用者

晶片是由很多的電晶體及其他電子元件整合在一個矽

片上的大規模積體電路,而電晶體是由半導體材料製成的管子如三極體二極體等(在我們日常接觸的物質中,一類電阻率很低,容易導電的金屬,屬地如金,銀,銅,鐵,鋁,等,這類物質叫做導體,另一類電阻率很高,如:玻璃,璃窗,木,這類物質叫做絕源體,但是在自然界裡還有一種物質在這二種情況之間的,我們把它叫做半導體,目前製造半導體的材料主要有:鍺,矽,硒等等)

6樓:匿名使用者

在一個p型半導體襯底上擴散進n型雜質是的擴散部分變成n型半導體,再在n型半導體上擴散進p型材料。這樣就形成了pnp型三極體也叫做電晶體。電晶體作用很多,比如差放 運放 比較器等等 在半導體領域 類比電路中經常會遇到,現在的積體電路里用的大部分是mos器件。

一個晶片是一個短小的傳送和應答裝置。 這個詞最早產生與 1944 年。在基礎學科裡,一個晶片是一個微小的記憶不異常變化的積體電路塊的代稱,記憶不異常變化的意思是這種記憶型別是不需要不斷保持能量。

同樣這種整合塊是一個轉動裝置,很多完好的金屬絲纏在一個真空管上;這些線圈看上去象你在發動機馬達裡看到的一樣。 有兩種基本的晶片。第一種是電路連線的晶片系統,這種晶片不受體積的限制,再小也能傳送資訊,傳送的範圍可以從幾英寸到幾英里不等,現在已經用在衛星和飛機上。

這個系統需要大量的電量支援。 第二種型別是汽車製造商使用的,他們叫它磁性晶片系統。磁性晶片系統在性質上是被動的。

意思就是它們不需要電能支援,也不需要自身的超級能量。它們的操作依靠 125 千赫的頻率執行。當沒有外界和自身能量支援時,它的傳送範圍受到限制,只能在 1 到 15 米 內。

在許多汽車晶片系統裡,鑰匙的識別是相似的。當把一把鑰匙插入點火鎖中並轉動到「 on 」或「 run 」的位置,點火鎖芯的讀識線圈將對鑰匙的晶片進行讀取;晶片都有固定的數字資訊,線圈將讀取出的數字資訊與防盜系統預存的數字資訊對照檢驗,一旦一致將繼續車輛發動的下續步驟;否則不執行後續步驟晶片可以製成不同的形狀和尺寸,廣泛應用於多個領域,例如倉庫托盤管理、零售衣服、動物的零散管理、包括汽車電動系統的識別等等。

以上對晶片的解釋是我在網上找的.我個人的理解是晶片就是由很多mos或者其它器件裝在一起,通過電腦控制將一些閘電路燒通 從而實現一定的邏輯

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